大型LNG储罐施工质量控制微探论文_张敏

大型LNG储罐施工质量控制微探论文_张敏

(上海燃气浦东销售有限公司,上海200129)

摘要:目前从改变能源结构和改善环境状况角度出发,天然气作为一种清洁能源正迅速地被开发利用,液化天然气(LNG)项目在各地纷纷启动,作为接收站重要组成部分的LNG储罐的建造逐渐成为工程界的热点。

关键词:大型LNG储罐;施工;质量控制

前言

本文以目前正在建造的10万立方LNG 接收站扩建工程为例,详细介绍了在工程建设中, 如何从责任主体质量行为和实体质量方面出发,对工程关键工序进行监督管理;浅析了施工过程出现的质量问题及管理措施,同时总结了质量监督一些工作方法,可规范施工各方质量行为,确保工程质量。LNG储罐施工中预应力混凝土墙、低温储罐安装是施工管理的重点。下面就对储罐施工质量控制进行简要分析。

1 LNG 储罐重要工序的施工技术分析

1.1混凝土外罐施工

结合以往的工程项目,施工中发现,在对外罐进行施工时,由于混凝土质量不好控制,外罐容易产生表面裂缝,如果疏于防范,易导致有害裂缝产生,影响储罐的正常使用;其次,由于模板支护、测量以及预埋衬板安装精度不到位等因素对储罐垂直度、椭圆度及平整度造成影响,导致气顶升等后续工序无法正常进行,影响施工整体进度。

1.2外罐内预应力管道的施工

外罐预应力管道的施工过程中金属波纹管容易出现锈蚀、孔洞、不规则褶皱,管道安装不顺滑,接口不密封,漏砂浆,在混凝土浇筑过程中易被震动棒破坏以及固定锚具锚座安装不到位等问题从而影响后续的钢绞线穿束及预应力管道灌浆施工,影响整体施工质量。

1.3储罐罐顶的安装及气升

罐顶的安装及气压升顶是整个储罐项目建造过程中的技术难点和重点,罐顶结构在地面安装完毕,用鼓风机气升法就位。在气升过程中易发生泄漏、罐顶倾斜等问题,因此起关键作用的平衡装置、进风装置、密封装置、限位装置、稳定的电源等配置的加工、制作、安装精度直接关系到气升能否顺利进行。

1.4内罐9NI钢焊接施工

对内储罐进行施工时,其关键技术就是9%Ni钢焊接操作。9%Ni钢在低温状态下具有抗冲击性能强、低温韧性好的特点,但其材质本身又具有易磁化、难消磁的特点,因此在施工时很容易出现冷、热裂痕以及电弧此片吹等问题,对施工是个很大的挑战。

1.5储罐内罐保冷施工

储罐内罐保冷施工分为罐底部保冷和内外罐壁之间保冷两种方式,而内外罐之间的保冷又分为低温玻璃棉和珍珠岩保冷两种形式。保冷施工中,除了未按设计规范要求施工外,施工材料的质量对该项内容的施工起决定性作用。在很多情况下,因保冷材料的保管不到位,出现受潮、吸水等问题,破坏了保冷层的结构从而无法起到保冷绝热的作用,导致LNG储罐施工质量出现问题。

2 LNG储罐施工质量控制

2.1事前控制

(1)做好施工总承包管理

在对总承包单位进行管理的时候,主要是对其整个组织管理体系进行监督,检查其组织管理体系是否健全;同时分析管理人员的工作情况,要求聘任资质高的工程管理人员及素质好的工程技术人员,共建一个项目管理队伍,对工程予以全面的有效管理,不能有监管不到位,或者形式主义的出现。本工程采取安装土建联合体承包的施工模式,这种模式下其单位部门就相对复杂,而且在调度方面存在较大困难,尤其是在储罐交叉施工过程中,需要保冷专业人员,焊接安装专业人员,以及土建人员同时施工,形成了相互交叉的施工方式,如果没有统一的规划和安排,一定会出现很多隐患。为了避免上述问题的出现,提高工作质量,联合体必须科学的编制施工方案,对各个专业的具体工艺流程掌握清楚,然后结合实际情况,合理安排施工流程,同时在现场配备专门的管理协调人员,统一协调配合各个施工界面进行施工,避免过多问题的发生,保证储罐施工顺利的进行。

(2)做好物资准备工作

LNG项目实施过程中会涉及到很多周期长的进口材料设备,并且有着十分严格的制作检验,一旦某个环节出现问题,将严重影响工程的进展;同时储罐施工还会涉及到特殊材料的焊接、低温砼的浇注等诸多专业化施工,必须结合具体的工作任务构建相匹配且数量足够的机械设备,不断强化现场调度,提升机械实际使用效率,确保工程顺利实施。

(3)做好现场准备工作

在开展平面布置工作时,必须按照设计文件明确的外罐尺寸、临时通道方向,具体的设定材料加工场地、塔吊、布料机以及上罐施工通道的位置。在构建材料贮存基地及材料的标识时,必须对各种材料进行分类堆放,以避免材料间的相互污染,影响工程施工。

(4)做好图纸会审及设计交底工作

图纸会审和设计交底是一条纽带,它将参与到工程建设的各方紧密的联系在一起。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要作用是对施工单位和监理单位正确贯彻设计意图、建设要求和技术性能,将设计意图深化到施工中去,同时也是对设计深度是否到位、方案是否正确以及文字表达是否无误等内容予以确认,避免设计文件中存在的问题流向到施工环节中,造成工作被动。

2.2事中控制

(1)混凝土外罐施工质量控制

对于混凝土外罐的施工,主要控制其温度裂缝及墙体的垂直度和椭圆度。对于温度裂缝,首先在施工前必须严格按照设计要求确定配合比和坍落度,严格控制混凝土入模温度,做好施工缝的清理;针对承台施工,应作分块跳仓浇筑,避免砼内部产生较大应力,对于墙体,模板安装就位后,要仔细检查其垂直度,如发现不垂直现象,要及时通过调节支撑杆调整模板的垂直度,直至达到设计的要求。在浇筑过程中分层下料,分层捣固,确保振捣严实,并有人实时监控模板支撑情况,防止漏浆;浇筑完成后根据气候情况及时采取浇水或覆盖棉被等措施的养护工作,防止因内外温差而导致的混凝土裂缝;在壁板浇筑过程中,每隔1/3的高度进行一次全圆测量,从而对储罐墙体的垂直度、弧度及直径予以合理控制,为罐顶气升打好扎实的基础。

(2)预应力管道的质量控制

在管道安装时除了要防止漏浆和管口封堵以防止杂物堵塞外,还要做好相应的支撑以防止浇筑混凝土过程中管道上浮和下降及损害;对于后张预应束来说,正确的固定锚具的锚座是对能否达到良好预应力效果的很重要环节,位置的偏差会影响预应力束的整体安装及预应力束与管道的摩擦,最终改变钢束内的应力结果,因此必须严格按照图纸安装;其次做好混凝土浇筑前后的管道通球试验及张拉前的摩擦试验和灌浆试验,测试其流动性及受压强度,确保设备材料符合设计要求,从而确保预应力效果得以合理控制。

(3)罐顶施工质量控制

储罐罐顶的外形为带蒙皮的钢骨架球冠结构,安装在35m高的混凝土外罐上,靠预埋在墙内的承压环支撑,和以往项目在罐内制作安装不同,本项目在实施过程中结合现场实际情况,采用外场分榀制作,将拱架制成各24榀主、副拱架,用履带吊吊装的工艺,最大程度减少高空作业的风险,同时减少仰角焊,提高焊接质量,降低劳动强度,提高施工效率。罐顶气升主要面临顶升件重量(含铝合金平吊顶约562t)大以及罐顶与混凝土外罐间的间隙较小(约40mm)两大难点,因此在鼓风设备的选择上配备功率足够大的离心风机,同时做好罐顶与混凝土外罐间的间隙、盲孔及人孔都进行良好的密封,以确保罐顶能平稳匀速气升,沿圆周方向对称安装牵引绳及平衡校正系统,对罐顶水平方向的偏移及周向转动进行校正,同时校正罐顶的倾斜;在气升前采取模拟试气升,检查各项设备的性能是否符合要求,掌握气升压力数据,检验气升管理组织有无缺陷,确保气升安全质量受控。

(4)9%Ni钢焊接质量的管理

根据9%Ni钢的焊接特性,在施工时必须严格控制各道工序,具体的控制措施包括:选用合适的工艺参数,保证焊接接头的低温韧性,选用较细焊接材料、线胀系数与母材差异较小的焊材,防止焊接热裂纹,选用较小的焊接规范、不强力组装、合理的施焊程序、严格进行焊接管理,防止冷裂纹,采用交流方波的埋弧自动焊电源,背面用焊剂保护,防止钢板磁化及电弧磁偏吹;焊接前进行材料焊接工艺评定及焊工考试,确保焊接人员的技术水平及焊接材料满足焊接施工质量要求,焊接过程中保证组装质量,严格控制错边量,利用全站仪测量技术解决大体积储罐组装测量误差大、精度低的问题,同时进行动态的参数及焊接变形检查,避免变形产生后再去返修,使焊接质量得以控制。

(5)保冷施工质量管理

10万方低温罐的设计日蒸发率0.06wt%/天,绝热技术是保证性能的关键之一。在保冷施工过程中,除了严格按图施工及做好保温材料的保护之外,在进行罐底部泡沫玻璃砖砌筑过程中设置临时门洞移动门及防雨棚确保罐内干燥,避免雨水进入;对于罐壁膨胀珍珠岩保温层的施工,采取边膨胀、边充填的方法,减少绝热层中的湿度及膨胀珍珠岩的破裂,分层填充,每层结束后振捣充分确保密度满足设计要求,同时确保施工设备性能的稳定,从而确保保冷施工质量。

2.3事后控制

(1)无损检测

LNG储罐有很多的焊缝数量,应综合使用RT,PT,VT等有效检测手段。在实施前,签署检测委托,实施过程中全面跟踪检测结果,发现不合格及时返修,确保焊接质量满足设计要求。

(2)罐体检测

对泵柱水压、罐体充水、负压等进行试验,以检验出罐体施工实际质量以及罐体的沉降情况。按照相关要求,进行负压试验时,应在内罐达到相应夜位时进行,避免负压破坏二层底板和热角保护系统。

3结语

通过使用上述方法进行LNG储罐的施工操作,没有发生重大的质量问题,而且整体施工质量都较好。因此,使用责任主体质量行为和实体质量两方面监督行之有效,可以对各个环节的关键技术进行管理,同时协调了交叉施工方面的问题,随着科学技术的不断发展,员工操作水平的提高,在以后LNG储罐施工质量方面一定会更上一层楼。

参考文献:

[1]王雄伟,张恒群,王利.大型LNG储罐施工质量控制[J].中国石油和化工标准与质量,2012(09)

[2]翟希梅,王恒,周庆生,范峰.大型液化天然气储罐混凝土外罐施工期间温度裂缝预测[J].石油学报,2013(4)

[3]叶海明.5万m3LNG储罐9%Ni钢的焊接和质量控制[J].压力容器,2010(02)

论文作者:张敏

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上

论文发表时间:2016/9/19

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